人教版八年级下册12.1 杠杆练习题

这是一份人教版八年级下册12.1 杠杆练习题，共17页。
（培优篇）2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级同步分层作业12.1 杠杆一．选择题（共6小题）1．“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能翘起整个地球。”图中是生产和生活中的杠杆，和阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（  ）A．镊子 B．独轮车 C．托盘天平 D．筷子2．如图a是开启汽水瓶盖的起子的一种使用方法，可将此起子看成一个杠杆，则图中b是关于此杠杆支点、动力、阻力的画法，其中正确的是（  ） A．A B．B C．C D．D3．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是（  ）  A．减小阻力臂，省力 B．减小动力臂，减小动力移动的距离 C．增大动力臂，省力 D．增大阻力臂，减小动力移动的距离4．如图所示是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（  ） A．B是支点，液压杆施加的力是动力，货物重力是阻力 B．B是支点，货物A放在车厢前部可省力 C．C是支点，货物A放在车厢前部可省力 D．C是支点，货物A放在车厢后部可省力5．如图所示，保持杠杆在水平位置平衡，在其他条件不变的情况下，下列操作能使弹簧测力计示数变小的是（  ） A．增加钩码的个数 B．将钩码悬挂点的位置向左移 C．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移 D．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向左倾斜6．如图所示，O为杠杆的支点，在杠杆的右端挂一重为G的物体，第一次在力F1的作用下，杠杆在水平位置平衡。第二次在力F2的作用下，杠杆仍在原位置保持平衡。则（  ） A．F2＞F1＞G B．F1＝F2＝G C．F1＜F2＝G D．F1＞F2＝G二．填空题（共5小题）7．吃饭时使用的筷子也是一种杠杆，如图所示，在使用筷子夹食物时     （选填“A”或“B”）位置是支点，用筷子主要是为了省     。 8．如图为钓鱼竿的简化示意图，我们可以把钓鱼竿看做一个      （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，若手的力始终垂直作用在A点，当绕O点将钓鱼竿顺时针转动将鱼钓起一段距离的过程中，不考虑钓鱼竿形状的改变，手施加的力大小      （选填“增大”“减小”或“不变”）。 9．如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，为了安全，从力学角度分析，室外机的位置应尽量     （填“远离”或“靠近”）墙壁，原因是     。 10．如图所示，在轻质弯杠杆AOBC的C端施加一个最小的动力F，提起悬挂在其A端重为200N的物体并保持静止状态。已知O为杠杆的支点，AO＝50cm，OB＝30cm，BC＝40cm，请画出最小动力F的示意图，此时F＝     N。 11．杠杆是我们生活中一种常见的简单机械，如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点悬挂一个重为20N的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，且OB：OA＝2：3。则F＝     N，将B点沿杠杆向左移动，拉力F将会      （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 三．作图题（共1小题）12．如图是钢丝钳剪钢丝的情景；右边是单侧钢丝钳的杠杆模型示意图，A是动力作用点，B是剪钢丝处，O为支点，请在模型图中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂L1和阻力F2的示意图。 四．计算题（共1小题）13．据《杭州日报》报道，2001年6月22日，在杭州动物园内，一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量，如图甲。测量时利用了一根长度为12m的槽钢作为杠杆。如图乙，吊钩固定于槽钢的中点0．当槽钢水平静止时，弹簧测力计示数F1为200N．测得L1为6m，L2为4cm。若不计铁笼的质量，g＝10N/kg。求：（1）大象的重力；（2）大象的质量 五．实验探究题（共1小题）14．在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）小华把杠杆放在支架上后，在图甲所示位置静止，这时杠杆处于      （平衡/不平衡）状态．为了将杠杆调至水平位置平衡，可将左端的平衡螺母向      调节（左/右）。（2）如图乙，实验时在杠杆左侧B点挂钩码，在右侧的A点挂弹簧测力计，为了便于测量力臂，小明接下来的操作应该是：     拉弹簧测力计使杠杆在      平衡。（3）实验中多次实验的目的是为了      （只有一个正确答案，选填答案序号）。①减小摩擦②多次测量取平均值减小误差③使每组数据更准确④获取多组实验数据归纳出物理规律（4）当弹簧测力计处于图丙中斜拉位置时，仍要使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于竖直向下拉弹簧测力计的示数，应将钩码向      （左/右）移动适当的距离。（5）小红同学采用了图丁所示的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与其他同学得出的正确的杠杆平衡条件下不相符，其最有可能的原因是      。（6）某同学设想了如图戊所示的实验情景：测力计水平拉动，杠杆水平平衡．该同学的设想      （符合/不符合）实际。
（培优篇）2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级同步分层作业12.1 杠杆参考答案与试题解析一．选择题（共6小题）1．“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能翘起整个地球。”图中是生产和生活中的杠杆，和阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（  ）A．镊子 B．独轮车 C．托盘天平 D．筷子【分析】“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能翘起整个地球。”是一个省力杠杆。结合图片和生活经验，先判断题中杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能翘起整个地球。”是一个省力杠杆；A、镊子在使用过程中动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；B、独轮车在使用过程中动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；C、天平在使用过程中动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆；D、筷子在使用过程中动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；故选：B。【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。2．如图a是开启汽水瓶盖的起子的一种使用方法，可将此起子看成一个杠杆，则图中b是关于此杠杆支点、动力、阻力的画法，其中正确的是（  ） A．A B．B C．C D．D【分析】首先确定开瓶器使用时的支点位置，在确定开瓶时动力的方向和阻力方向，结合杠杆的五要素解答此题。【解答】解：由题意可知要想把瓶盖打开，支点在瓶盖上方中心处，开瓶器手柄应逆时针转动，即动力方向是逆时针；瓶盖阻碍开瓶器的转动，所以阻力的方向是顺时针，由此可知图C是正确的；故选：C。【点评】此题考查杠杆的五要素和力臂的画法，也是应用物理知识分析实际问题的题目，属于基础题。3．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是（  ）  A．减小阻力臂，省力 B．减小动力臂，减小动力移动的距离 C．增大动力臂，省力 D．增大阻力臂，减小动力移动的距离【分析】明确杠杆结构，利用杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析解答，阻力和动力臂不变，动力随阻力臂的减小而减小。【解答】解：在同样的情况下，把树枝尽量往剪刀轴O靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1＝F2L2可知，动力会变小，因此可以省力。故选项A正确，BCD错误。故选：A。【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，利用杠杆平衡条件分析问题，要抓住不变的量，根据变化的量进行分析解答。4．如图所示是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（  ） A．B是支点，液压杆施加的力是动力，货物重力是阻力 B．B是支点，货物A放在车厢前部可省力 C．C是支点，货物A放在车厢前部可省力 D．C是支点，货物A放在车厢后部可省力【分析】本题主要考查杠杆的五要素和判断杠杆是否省力的方法。在杠杆中硬棒绕着转动的点叫做支点；动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆。【解答】解：由图可知车厢绕着点C转动，所以C点为支点；当物体A放在车厢的后部时，动力臂大于阻力臂，因此省力，所以选项A、B、C都不正确。故选：D。 【点评】本题的解题关键是先根据支点的定义找出杠杆的支点，然后再比较力臂的长短。5．如图所示，保持杠杆在水平位置平衡，在其他条件不变的情况下，下列操作能使弹簧测力计示数变小的是（  ） A．增加钩码的个数 B．将钩码悬挂点的位置向左移 C．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移 D．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向左倾斜【分析】根据其它三个因素的变化利用杠杆平衡条件分析弹簧测力计示数的变化。【解答】解：A、增加钩码的个数时，阻力变大，阻力臂、动力臂都不变，由F1L1＝F2L2可知，弹簧测力计的示数变大，故A不符合题意；B、将钩码悬挂点的位置向左移时，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，由F1L1＝F2L2可知，弹簧测力计的示数变大，故B不符合题意；C、保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移时，阻力、阻力臂都不变，动力臂变大，由F1L1＝F2L2可知，弹簧测力计的示数变小，故C符合题意；D、保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向左倾斜时，阻力、阻力臂都不变，动力臂减小，由F1L1＝F2L2可知，弹簧测力计的示数变大，故D不符合题意。故选：C。【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，关键是判断其它三个因素的变化。6．如图所示，O为杠杆的支点，在杠杆的右端挂一重为G的物体，第一次在力F1的作用下，杠杆在水平位置平衡。第二次在力F2的作用下，杠杆仍在原位置保持平衡。则（  ） A．F2＞F1＞G B．F1＝F2＝G C．F1＜F2＝G D．F1＞F2＝G【分析】本题支点、重力和重力的力臂均无发生变化，变化的是F的力臂，故能正确找出两力的力臂，即可利用杠杆平衡条件求解。【解答】解：第一次在力F1的作用下，杠杆在水平位置平衡时，F1的力臂为O到F1作用点的杆长L1，重物拉力的力臂为L2，由杠杆平衡条件可得：F1•L1＝G•L2，由图可知：L1＜L2，所以F1＞G； 第二次在力F2的作用下，杠杆仍在原位置保持平衡时，F2的力臂为L1′（如上图），由图知力臂L1′＜L1，为使杠杆仍在图中位置保持平衡，因重力G和阻力臂L2均不发生变化，又F2的力臂L1′＜L1，由杠杆平衡条件可知F2＞F1；所以F2＞F1＞G，故A正确，BCD错误。故选：A。【点评】本题重点考查力臂的作图，只要能把力臂作出，则由杠杆平衡条件即可求解。二．填空题（共5小题）7．吃饭时使用的筷子也是一种杠杆，如图所示，在使用筷子夹食物时 A （选填“A”或“B”）位置是支点，用筷子主要是为了省 距离 。 【分析】先确定支点位置，即A点，然后根据动力臂与阻力臂的大小确定省力情况。【解答】解：观察使用筷子的过程，A点为支点，在使用过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，省了距离。故答案为：A；距离。【点评】本题考查杠杆五要素，以及杠杆的分类，难度不大。8．如图为钓鱼竿的简化示意图，我们可以把钓鱼竿看做一个  费力 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，若手的力始终垂直作用在A点，当绕O点将钓鱼竿顺时针转动将鱼钓起一段距离的过程中，不考虑钓鱼竿形状的改变，手施加的力大小  减小 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【分析】（1）结合图片和生活经验，判断钓鱼竿在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，据此确定杠杆类型；（2）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力、动力臂一定时，阻力臂越小、动力越小。【解答】解：（1）如图，在使用钓鱼竿时，支点是O点，动力作用在A处，阻力为线对鱼竿的拉力，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；（2）若手的力始终垂直作用在A点，即动力臂不变；当沿O点将钓鱼竿顺时针转动将鱼钓起一段距离的过程中，阻力（鱼对杠杆的拉力）的大小不变，阻力方向不变，阻力臂变小；由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力、动力臂一定时，阻力臂变小、动力变小，手施加的力大小减小。故答案为：费力；减小。【点评】本题考查了杠杆分类、杠杆平衡条件的应用，难点在第二空的解答，确定当绕O点将钓鱼竿顺时针转动的过程中阻力臂的变化是关键。9．如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，为了安全，从力学角度分析，室外机的位置应尽量 靠近 （填“远离”或“靠近”）墙壁，原因是 机箱压力（阻力）和拉力的力臂L1不变，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力的力臂L2变小，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，A处的拉力会变小 。 【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，分析不变的量和可变的量，找出要减小水平拉力F的措施。【解答】解：由题意可知，以C为支点，ABC是一个杠杆，CA为A处螺钉水平拉力F1的力臂，阻力为机箱的压力（大小等于机箱的重力）；为了安全，应减小A处的拉力F1（若拉力过大，支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险）；机箱压力（阻力）和拉力的力臂L1不变，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力的力臂L2变小，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，A处的拉力会变小，以保证支架和室外机的安全。故答案为：靠近；机箱压力（阻力）和拉力的力臂L1不变，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力的力臂L2变小，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，A处的拉力会变小。【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是分析得出杠杆的5个要素，难度不大。10．如图所示，在轻质弯杠杆AOBC的C端施加一个最小的动力F，提起悬挂在其A端重为200N的物体并保持静止状态。已知O为杠杆的支点，AO＝50cm，OB＝30cm，BC＝40cm，请画出最小动力F的示意图，此时F＝ 200 N。 【分析】杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，阻力×阻力臂是定值时，当动力臂最大时，动力是最小的，然后根据杠杆平衡条件可求得最小动力F。【解答】解：由题知，O为杠杆的支点，要在C端施加一个最小的动力F。根据杠杆的平衡条件，要使动力最小，则动力臂应最长，图中C点到O的距离最长，以OC为力臂是最长的力臂，动力的方向与OC垂直且向下，如图所示： 在直角三角形OBC中，斜边OC＝＝＝50cm，由杠杆的平衡条件可得：F×OC＝G×OA，则最小的动力大小为：F＝＝＝200N。故答案为：见上图；200。【点评】本题考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用，能找到最长动力臂并能计算出动力臂的大小是本题的关键。11．杠杆是我们生活中一种常见的简单机械，如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点悬挂一个重为20N的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，且OB：OA＝2：3。则F＝ 30 N，将B点沿杠杆向左移动，拉力F将会  变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【分析】已知物体G的重力和两个力臂之比，根据杠杆平衡的条件F×OB＝G×OA可求出拉力F的大小；将B点沿杠杆向左移动，则力臂OB变小，根据杠杆平衡条件分析拉力F的变化。【解答】解：已知G＝20N，OB：OA＝2：3，由杠杆平衡的条件知：F×OB＝G×OA，变形可得：F＝＝＝30N；将B点沿杠杆向左移动，则OB变小，而OA不变，G不变，根据F×OB＝G×OA可知，拉力F将会变大。故答案为：30；变大。【点评】本题是关于杠杆的计算和动态平衡分析，熟练运用杠杆平衡条件即可解答。三．作图题（共1小题）12．如图是钢丝钳剪钢丝的情景；右边是单侧钢丝钳的杠杆模型示意图，A是动力作用点，B是剪钢丝处，O为支点，请在模型图中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂L1和阻力F2的示意图。 【分析】（1）阻力是阻碍杠杆转动的力，从B点垂直接触面向下画出阻力示意图；（2）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线。③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。【解答】解：（1）阻力F2的作用效果与F1相反，从B点垂直接触面向下画出阻力示意图，如图所示：（2）找出支点O，从O做F1的垂线段就是F1的力臂L1；过B点做竖直向下的阻力F2；如图所示： 【点评】本题考查了力的示意图和力臂的画法，作力臂时要找好支点与力的作用线，因为力臂是从支点到力的作用线的距离。四．计算题（共1小题）13．据《杭州日报》报道，2001年6月22日，在杭州动物园内，一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量，如图甲。测量时利用了一根长度为12m的槽钢作为杠杆。如图乙，吊钩固定于槽钢的中点0．当槽钢水平静止时，弹簧测力计示数F1为200N．测得L1为6m，L2为4cm。若不计铁笼的质量，g＝10N/kg。求：（1）大象的重力；（2）大象的质量 【分析】（1）知道弹簧测力计示数F1和其力臂L1以及阻力臂L2、根据杠杆的平衡条件求出阻力F2即为大象的重力；（2）知道大象的重力，根据G＝mg求出大象的质量。【解答】解：（1）由杠杆的平衡条件可得：F1•L1＝F2•L2，则大象的重力：G＝F2＝F1＝×200N＝3×104N；（2）由G＝mg可得，大象的质量：m＝＝＝3×103kg。答：（1）大象的重力为3×104N；（2）大象的质量为3×103kg。【点评】本题考查了杠杆平衡条件和重力公式的应用，要注意槽钢作为杠杆，吊钩固定于槽钢的中点时自身重力的力臂为0，计算时不考虑槽钢的重力。五．实验探究题（共1小题）14．在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）小华把杠杆放在支架上后，在图甲所示位置静止，这时杠杆处于  平衡 （平衡/不平衡）状态．为了将杠杆调至水平位置平衡，可将左端的平衡螺母向  右 调节（左/右）。（2）如图乙，实验时在杠杆左侧B点挂钩码，在右侧的A点挂弹簧测力计，为了便于测量力臂，小明接下来的操作应该是： 竖直向下 拉弹簧测力计使杠杆在  水平位置 平衡。（3）实验中多次实验的目的是为了  ④ （只有一个正确答案，选填答案序号）。①减小摩擦②多次测量取平均值减小误差③使每组数据更准确④获取多组实验数据归纳出物理规律（4）当弹簧测力计处于图丙中斜拉位置时，仍要使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于竖直向下拉弹簧测力计的示数，应将钩码向  右 （左/右）移动适当的距离。（5）小红同学采用了图丁所示的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与其他同学得出的正确的杠杆平衡条件下不相符，其最有可能的原因是  杠杆的自重对杠杆平衡有影响 。（6）某同学设想了如图戊所示的实验情景：测力计水平拉动，杠杆水平平衡．该同学的设想  不符合 （符合/不符合）实际。【分析】（1）根据杠杆平衡的定义分析；平衡螺母应向上翘的一端调节；（2）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂；（3）为避免实验的偶然性得出普遍性的规律，要随机同时改变多个量进行多次实验；（4）探究杠杆平衡条件，分析动力臂的变化确定移动方向；（5）图中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响；（6）杠杆平衡条件F1L1＝F2L2进行分析。【解答】解：（1）杠杆静止不支或匀速转动叫杠杆的平衡，故小王把杠杆放在支架上后，在图甲所示位置静止，这时的杠杆处于平衡状态；调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动；（2）如图乙，实验时在B点挂钩码A点挂弹簧测力计，为了便于测量力臂，小明接下来的操作应该是：竖直向下拉测力计使杠杆在水平位置平衡，此时力的作用点与支点的距离等于拉力力臂的大小；（3）实验中多次实验的目的是为了：获取多组实验数据归纳出物理规律，避免实验的偶然性，故选④；（4）当弹簧测力计处于图丙中的斜拉位置时，如下所示：原力臂为OB，图中力的力臂OC为以OB为斜边的直角三角形的直角边，由数学知识，直角三角形直角边总小于斜边，故当弹簧测力计倾斜时，弹簧测力计拉力F的力臂变小， 若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，因阻力大小不变，故应减小阻力臂，即应将钩码向右移动适当的距离；（5）利用如图丁所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。（6）由图戊所示的实验情景可知，测力计水平拉动杠杆时，拉力的力臂为0，而钩码的重力与其力臂的乘积不为0，不能满足杠杆的平衡条件，所以杠杆无法在水平位置平衡。故答案为：（1）平衡；右；（2）竖直向下；水平位置；（3）④；（4）右；（5）杠杆的自重对杠杆平衡有影响；（6）不符合。【点评】本题探究杠杆平衡条件，考查杠杆平衡的含义、器材的调试、对力臂的理解、杠杆的平衡条件的运用等，涉及的知识点多，综合性强。